Volting ˸ un fauteuil roulant et une interface homme-machine pour l’activité physique

Cette thèse présente Volting, une nouvelle fauteuil roulante motorisée conçue pour redéfinir la mobilité et promouvoir l'activité physique grâce à une interface homme-machine basée sur lesgestes. Développé dans le cadre des Activités Physiques Adaptées (APA), le projet Volting répond directement aux limites des dispositifs de mobilité traditionnels, souvent peu adaptés aux contextes récréatifs et dynamiques tels que la danse en fauteuil roulant (WD). En mettantl'accent sur l'inclusivité et l'adaptabilité, ce design innovant permet aux utilisateurs d'interagir intuitivement avec le fauteuil roulante par des gestes naturels du corps.Le design mécanique intègre des fonctionnalités telles qu'un système de suspensiondynamique et un mécanisme de siège coulissant, permettant aux utilisateurs d'effectuer des mouvements complexes tout en maintenant stabilité et confort. Le système de commande basésur les mouvements corporels utilise des unités de mesure inertielle (IMU) positionnéesstratégiquement sur le corps de l'utilisateur. Ces capteurs capturent les données de mouvement en temps réel et calibrent la posture et l'amplitude des mouvements de l'utilisateur, traduisantainsi l'intention en commandes de contrôle précises. Des essais expérimentaux ont confirmé l'efficacité du système dans le suivi et la navigation en fonction des inclinaisons de l'utilisateur, tout en garantissant sa sécurité. Les simulations du système en tant que robot mobile ermettent une future mise en oeuvre de stratégies complémentaires pour un suivi précis destrajectoires. Pour améliorer l'interaction entrel'utilisateur et le fauteuil roulante, cette étude intègre des techniques de traitement du signal de pointe et des algorithmes d'apprentissage automatique, atteignant une précision de classification des gestes allant jusqu'à 97 % pour divers mouvements. De plus, la thèse explorel'apprentissage contrastif, une méthodologie visant à améliorer la différenciation entre les gestes appris et les gestes nouveaux, démontrant son potentiel à surpasser les techniques de classification traditionnelles.Ce travail s'intéresse également aux implications plus larges de l'intégration de la robotique et de l'apprentissage automatique dans les APA, montrant comment la technologie peut être utilisée pour encourager l'activité physique, l'expression de soi et l'inclusion sociale. En combinant l'assistance à la mobilité avec des opportunités d'engagement récréatif et artistique,le fauteuil roulante Volting propose une solution transformative visant à améliorer l'autonomie et la qualité de vie des personnes en situation de handicap, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives en robotique d'assistance et en design inclusif.